JPS594857B2 - 半導体装置の電極、配線層形成方法 - Google Patents
半導体装置の電極、配線層形成方法Info
- Publication number
- JPS594857B2 JPS594857B2 JP12704478A JP12704478A JPS594857B2 JP S594857 B2 JPS594857 B2 JP S594857B2 JP 12704478 A JP12704478 A JP 12704478A JP 12704478 A JP12704478 A JP 12704478A JP S594857 B2 JPS594857 B2 JP S594857B2
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- Japan
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- photosensitive resin
- thin film
- etching
- forming
- film layer
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体装置の電極、配線層形成方法に関する
ものである。
ものである。
１０半導体装置の製造に際しては、電極およびこの電極
に連なる配線層を形成することは必要不可欠のものであ
る。
に連なる配線層を形成することは必要不可欠のものであ
る。
従来、この種の電極、配線層は、半導体基板上に絶縁膜
を施すと共に、この絶縁膜の所定部分を１５穴あけして
半導体活性領域の一部を露出させておき、この半導体活
性領域を含む絶縁膜の全表面にアルミニウム層を、蒸着
法あるいはスパッタ法などによつて形成させ、かつこの
アルミニウム層をフォトエッチング技術により選択的に
除去して形２０成する。
を施すと共に、この絶縁膜の所定部分を１５穴あけして
半導体活性領域の一部を露出させておき、この半導体活
性領域を含む絶縁膜の全表面にアルミニウム層を、蒸着
法あるいはスパッタ法などによつて形成させ、かつこの
アルミニウム層をフォトエッチング技術により選択的に
除去して形２０成する。
しカルて前記フォトエッチング法は、まずアルミニウム
層上に感光性樹脂膜を塗布した上で、別に用意した所定
のフォトマスクを介して感光性樹脂膜を部分的に露光、
現像し、一旦、感光性樹脂２５によるパターンを形成す
る。
層上に感光性樹脂膜を塗布した上で、別に用意した所定
のフォトマスクを介して感光性樹脂膜を部分的に露光、
現像し、一旦、感光性樹脂２５によるパターンを形成す
る。
ついでこのパターニングされた感光性樹脂膜をマスクと
して、リン酸、硝酸および酢酸などを主成分とするエッ
チング溶液により、露出されているアルミニウム層部分
をエッチング除去し、続いてパターニングされた感ｎ光
性樹脂膜を除去することによつて、残されたアルミニウ
ム層で電極、配線パターンを得るのである。こゝで近年
は、半導体素子の高密度化、高性能化が進むにつれて、
よりー層微細なパターンの必３５要性が強く要請されて
いるのであるが、前記したような従来の方法では、ネガ
タイプの感光性樹脂を使用した場合には、ネガレジスト
のメインポリ８Ｆ）−マ一がポジ型に比較して一桁以上
大きいために、鮮明なネガ像を得ることができず、微細
パターンの形成が不可能であり、一方、ポジレジストの
場合は、感光性樹脂膜の微細パターン形成こそ可能では
あるが、下地金属であるアルミニウム層との接着強度が
低く、パターニングされた感光性樹脂膜の剥離とか、あ
るいはエツチング時のアンダカツトがはげしくて、同様
に微細な電極、配線パターンの形成が極めて困難なもの
であつた。
して、リン酸、硝酸および酢酸などを主成分とするエッ
チング溶液により、露出されているアルミニウム層部分
をエッチング除去し、続いてパターニングされた感ｎ光
性樹脂膜を除去することによつて、残されたアルミニウ
ム層で電極、配線パターンを得るのである。こゝで近年
は、半導体素子の高密度化、高性能化が進むにつれて、
よりー層微細なパターンの必３５要性が強く要請されて
いるのであるが、前記したような従来の方法では、ネガ
タイプの感光性樹脂を使用した場合には、ネガレジスト
のメインポリ８Ｆ）−マ一がポジ型に比較して一桁以上
大きいために、鮮明なネガ像を得ることができず、微細
パターンの形成が不可能であり、一方、ポジレジストの
場合は、感光性樹脂膜の微細パターン形成こそ可能では
あるが、下地金属であるアルミニウム層との接着強度が
低く、パターニングされた感光性樹脂膜の剥離とか、あ
るいはエツチング時のアンダカツトがはげしくて、同様
に微細な電極、配線パターンの形成が極めて困難なもの
であつた。
この発明は従来のこのような不都合を改善しようとする
ものであつて、その目的とするところは、簡単な工程に
よつて微細パターンのアルミニウム電極、配線層を容易
に形成するための方法を提供することである。
ものであつて、その目的とするところは、簡単な工程に
よつて微細パターンのアルミニウム電極、配線層を容易
に形成するための方法を提供することである。
この目的を達成するためにこの発明では、半導体活性領
域に接続され、かつ半導体基板上に絶縁膜を介しでアル
ミニウム表面層を形成させたのち、このアルミニウム表
面層上にタングステン、モリブデン、アンチモン、チタ
ンなどのアルミニウムに比してその酸化物がガスプラズ
マエツチングに対して選択性を有しかつその塩化物が低
沸点である元素、あるいはそれらの酸化物からなる薄膜
層を形成させ、さらにこの薄膜層の表面に感光性樹脂に
よるパターンを形成し、ついでこのパターニングされた
感光性樹脂で覆われている部分の薄膜層およびアルミニ
ウム表面層をガスプラズマによりエツチング除去して電
極、配線層を得るものであり、以下この発明方法の一実
施例につき、添付図面を参照して詳細に説明する。
域に接続され、かつ半導体基板上に絶縁膜を介しでアル
ミニウム表面層を形成させたのち、このアルミニウム表
面層上にタングステン、モリブデン、アンチモン、チタ
ンなどのアルミニウムに比してその酸化物がガスプラズ
マエツチングに対して選択性を有しかつその塩化物が低
沸点である元素、あるいはそれらの酸化物からなる薄膜
層を形成させ、さらにこの薄膜層の表面に感光性樹脂に
よるパターンを形成し、ついでこのパターニングされた
感光性樹脂で覆われている部分の薄膜層およびアルミニ
ウム表面層をガスプラズマによりエツチング除去して電
極、配線層を得るものであり、以下この発明方法の一実
施例につき、添付図面を参照して詳細に説明する。
添付図面はこの実施例による電極、配線層の形成方法を
、工程順に示した断面図であり、まず図ａに示したよう
に、半導体活性領域４を形成したシリコン半導体基板１
の表面にシリコン酸化膜による絶縁膜２を形成させると
共に、その活性領域上の一部を穴あけし、この穴あけに
よつて露出した活性領域４を含む絶縁膜２の全表面に、
例えばスパツタ法によりアルミニウム表面層３を形成す
る。
、工程順に示した断面図であり、まず図ａに示したよう
に、半導体活性領域４を形成したシリコン半導体基板１
の表面にシリコン酸化膜による絶縁膜２を形成させると
共に、その活性領域上の一部を穴あけし、この穴あけに
よつて露出した活性領域４を含む絶縁膜２の全表面に、
例えばスパツタ法によりアルミニウム表面層３を形成す
る。
ついで図ｂにみられるように、このアルミニウム表面層
３の表面に、例えばスパツタ法によりタングステンから
なる薄膜層５を、この例では２００λの厚さに形成する
。次に図ｃに示したように、前記のタングステンからな
る薄膜層５上に、感光性樹脂、例えば米国シツプレ一社
製商品名ＡＺ−１３５０を塗布し、別に用意したフオト
マスクを介して感光性樹脂を部分的に露光、現像するこ
とにより、感光性樹脂によるパターン６を形成する。
３の表面に、例えばスパツタ法によりタングステンから
なる薄膜層５を、この例では２００λの厚さに形成する
。次に図ｃに示したように、前記のタングステンからな
る薄膜層５上に、感光性樹脂、例えば米国シツプレ一社
製商品名ＡＺ−１３５０を塗布し、別に用意したフオト
マスクを介して感光性樹脂を部分的に露光、現像するこ
とにより、感光性樹脂によるパターン６を形成する。
さらにこれを高周波出力１６０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）
、ガス圧０．３Ｔ０ｒｒ１ガス組成がＣＣｌ４：Ｎ２：
０２＝１：２：７の条件によりガスプラズマエツチング
して、感光性樹脂パターン６に覆われた部分の前記薄膜
層５およびアルミニウム表面層３を除去して、図ｄに示
すように残されたアルミニウム表面層３による電極、配
線層を得ることができた。こ＼で前記ガスプラズマによ
り、感光性樹脂パターン６に覆われた薄膜層、アルミニ
ウム表面層の部分のエツチングのみが進み、覆われてい
なぃ、すなわち露出されている部分のエツチングが進ま
門 ない理由については、次のように考えることができ
る。
、ガス圧０．３Ｔ０ｒｒ１ガス組成がＣＣｌ４：Ｎ２：
０２＝１：２：７の条件によりガスプラズマエツチング
して、感光性樹脂パターン６に覆われた部分の前記薄膜
層５およびアルミニウム表面層３を除去して、図ｄに示
すように残されたアルミニウム表面層３による電極、配
線層を得ることができた。こ＼で前記ガスプラズマによ
り、感光性樹脂パターン６に覆われた薄膜層、アルミニ
ウム表面層の部分のエツチングのみが進み、覆われてい
なぃ、すなわち露出されている部分のエツチングが進ま
門 ない理由については、次のように考えることができ
る。
すなわち、タングステンからなる薄膜層５の表面では、
タングステンがＮａｔｕｒａＩＯｘｉｄ必して融点の極
めて高いＷＯ３（融点１，４７３℃）を形成し、この表
面を頗るエツチングし難い状態とするが、感光性樹脂に
覆われている部分では、この樹脂の分解生成物であるＣ
Ｏなどの還元性物質によつて、同表面のＷＯ３の還元反
応が進み、ＷはＣｌと反応してＷＯＣｌ４（融点２０９
゜Ｃ）、ＷＣｌ５（融点２４８ＯＣ）、ＷＣｌ６（融点
２７５℃）などの揮発性物質を生成し、このためにエツ
チングが進行するのである。そしてこのような作用は、
前記タングステンのほかに、モリブデン、アンチモン、
チタンなどの酸化物として高融点化合物を構成する元素
、あるいはそれらの酸化物によつても同様な結果を得ら
れるものである。
タングステンがＮａｔｕｒａＩＯｘｉｄ必して融点の極
めて高いＷＯ３（融点１，４７３℃）を形成し、この表
面を頗るエツチングし難い状態とするが、感光性樹脂に
覆われている部分では、この樹脂の分解生成物であるＣ
Ｏなどの還元性物質によつて、同表面のＷＯ３の還元反
応が進み、ＷはＣｌと反応してＷＯＣｌ４（融点２０９
゜Ｃ）、ＷＣｌ５（融点２４８ＯＣ）、ＷＣｌ６（融点
２７５℃）などの揮発性物質を生成し、このためにエツ
チングが進行するのである。そしてこのような作用は、
前記タングステンのほかに、モリブデン、アンチモン、
チタンなどの酸化物として高融点化合物を構成する元素
、あるいはそれらの酸化物によつても同様な結果を得ら
れるものである。
従つてこの発明方法では、通常、マスク材として使用さ
れる感光性樹脂膜が、反対にエツチングを促進させる材
料となるのである。
れる感光性樹脂膜が、反対にエツチングを促進させる材
料となるのである。
そしてまたこの発明方法によるときは、感光性樹脂塗布
層と下地薄膜層との接着強度は、感光性樹脂の露光、現
像処理に耐え得る強度をもてば充分であり、このために
感光性樹脂としては、一般に接着強度の弱いポジ型レジ
ストで充分にその効果を得られるもので、ポジ型レジス
トに特有の高解像度パターンの形成が可能であり、かつ
アルミニウム表面層上に高融点薄膜層が形成されている
ために、エツチング時のアンダカツトが少なく、これに
よつてアルミニウム表面層の微細パターン形成が可能と
なるほか、感光性樹脂膜はエツチング時に分解されてし
まうために、エツチング終了後にあらためて感光性樹脂
の除去をなす必要がなく、従来のフオトエツチング法に
比較して工程を簡略化し得るなどの特長を有するもので
ある。
層と下地薄膜層との接着強度は、感光性樹脂の露光、現
像処理に耐え得る強度をもてば充分であり、このために
感光性樹脂としては、一般に接着強度の弱いポジ型レジ
ストで充分にその効果を得られるもので、ポジ型レジス
トに特有の高解像度パターンの形成が可能であり、かつ
アルミニウム表面層上に高融点薄膜層が形成されている
ために、エツチング時のアンダカツトが少なく、これに
よつてアルミニウム表面層の微細パターン形成が可能と
なるほか、感光性樹脂膜はエツチング時に分解されてし
まうために、エツチング終了後にあらためて感光性樹脂
の除去をなす必要がなく、従来のフオトエツチング法に
比較して工程を簡略化し得るなどの特長を有するもので
ある。
添付図面ａないしｄは、この発明方法の一実施例を工程
順に示す断面図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・絶縁膜、３
・・・・・・アルミニウム表面層、４・・・・・・半導
体活性領域、５・・・・・・酸化物として高融点化合物
を構成する元素、あるいはその酸化物からなる薄膜層、
６・・・・・・感光性樹脂パターン。
順に示す断面図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・絶縁膜、３
・・・・・・アルミニウム表面層、４・・・・・・半導
体活性領域、５・・・・・・酸化物として高融点化合物
を構成する元素、あるいはその酸化物からなる薄膜層、
６・・・・・・感光性樹脂パターン。
Claims (1)
- １ 半導体活性領域に接続され、かつ半導体基板上に絶
縁膜を介してアルミニウム表面層を形成する工程と、ア
ルミニウム表面層上にタングステン、モリブデン、アン
チモン、チタンなどアルミニウムに比してその酸化物が
ガスプラズマエッチングに対して選択性を有しかつその
塩化物が低沸点である元素、あるいはそれらの酸化物か
らなる薄膜層を形成する工程と、薄膜層の表面に感光性
樹脂によるパターンを形成する工程と、この感光性樹脂
を被着した薄膜層およびアルミニウム表面層にガスプラ
ズマエッチングを施す工程とからなり、上記薄膜層のう
ち感光性樹脂により被覆されていない領域の上記元素を
酸化しもしくはその含有酸化物を維持せしめてプラズマ
エッチングのマスクとするとともに、感光性樹脂により
被覆された領域を当該感光性樹脂のエッチングの際の還
元性分解生成物による還元性条件下でプラズマガス中の
塩素により上記元素もしくはその酸化物を低沸点の塩化
物として揮発せしめて除去し下層のアルミニウム表面層
をエッチング除去することを特徴とする半導体装置の電
極、配線層形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12704478A JPS594857B2 (ja) | 1978-10-16 | 1978-10-16 | 半導体装置の電極、配線層形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12704478A JPS594857B2 (ja) | 1978-10-16 | 1978-10-16 | 半導体装置の電極、配線層形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5553442A JPS5553442A (en) | 1980-04-18 |
| JPS594857B2 true JPS594857B2 (ja) | 1984-02-01 |
Family
ID=14950222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12704478A Expired JPS594857B2 (ja) | 1978-10-16 | 1978-10-16 | 半導体装置の電極、配線層形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594857B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63177381U (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-17 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH063657U (ja) * | 1992-06-22 | 1994-01-18 | ニッテン株式会社 | 印 鑑 |
| US10622221B2 (en) * | 2017-12-14 | 2020-04-14 | Applied Materials, Inc. | Methods of etching metal oxides with less etch residue |
-
1978
- 1978-10-16 JP JP12704478A patent/JPS594857B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63177381U (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-17 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5553442A (en) | 1980-04-18 |
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